情境-模型雙向建構視角下的高中化學教學

邱德瑞　黃華文　李似麒

摘 要：高中化學教學中創設相關的情景，有助于豐富教學內容，給學生留下深刻的印象。高中化學涉及很多模型，做好相關模型的構建，可使學生深入的理解所學，提升學科素養。將情境、模型有效的融合在一起，做好情境-模型雙向建構具有重要的現實意義。本文將探討情景-模型雙向構建視角下的高中化學教學工作，以供參考。

關鍵詞：高中化學;情境;模型;雙向構建;視角

高中化學教學中開展情景-模型雙向建構活動可引導學生從化學情景中抽象出常見的化學模型，培養學生的抽象思維與概括能力。同時，借助典型的化學模型，引導學生深刻理解化學知識本質，發現并構建出新的化學情境，有助于其更好的運用所學解決化學問題。

一、情境-模型雙向建構的定義及方向

1.情境-模型雙向建構的定義

情景-模型雙向建構是指借助情境設計來建構化學模型解決實際問題，同時又通過模型的建構去解決和豐富實際遇到的情景問題的一種教學模式。情景-模型雙向建構能很好的揭示化學問題的一般方法與思路，并完善與創新思維模型，達到發展學生化學學科核心素養的目的。

2.情境-模型雙向建構的方向

根據情景-模型雙向建構的定義不難看出其主要包括兩個層面：情境向模型的建構;模型向情境的建構。情境向模型建構時依托化學情境，從多個化學模型角度進行研究，提高學習主體對于化學情境的抽象理解;將化學模型思想外化為化學情境，并對化學模型進行詮釋或應用，加深學習主體對化學模型的靈活應用。

二、高中化學情境-模型雙向建構策略

1.情境向模型的建構策略

化學教學中為引導學生實現從情景向模型建構，應結合具體教學內容，以及學生的認知規律，靈活運用多種教學方法策略。其一，要從生活生產情境、科學研究情境、化學史料情境、化學實驗情境等多角度提供素材，不斷提升學生的學習體驗，加深學生的印象。其二，要給學生提供掌握情境向模型建構的相關思路與方法，提升其抽象思維水平，給其以后的學習帶來良好的啟發。第三，應借助多媒體技術創設形象、直觀的教學情境，幫助學生認識微觀世界，加深其對化學知識多重表征理解，為構建相關的模型奠定基礎。

例如，在講解“共價鍵模型”時，可首先從“冰熔化與水分解克服的作用力有何不同？”日常生活情境出發，引導學生從能量的用度思考。接著使用多媒體為學生展示氫分子生成示意圖、氫分子的電子云圖以及氮分子形成過程動畫，使學生對共價鍵有個基本的了解與認識。同時，設計如下問題串：什么是共價鍵;為什么原子之間能通過共用電子對形成穩定分子;共價化合物中原子軌道是如何重疊形成共價鍵的;共價鍵有哪些分類、特征和參數等。引導學生嘗試著多角度構建共價鍵模型，使其參與到化學概念形成中，搞清楚共價鍵模型的來龍去脈，使其更好的把握該模型的本質，深化學生理解的同時實現靈活應用。

2.模型向情境的建構策略

模型向情境的構建更加側重于化學模型的應用以及在應用中對化學模型進一步的完善，因此，為保證模型向情境建構活動的順利進行，教學中應注重以下策略的應用：其一，學生完成化學模型的構建后，應圍繞化學模型的重點難點知識做好相關問題情境的篩選，保證創設的問題情景既具有一定的趣味性，又具有較強的代表性，能很好的考查學生對化學模型的理解以及應用能力。其二，鼓勵學生做好解題的總結。待學生運用構建的化學模型順利的解答出問題后，鼓勵學生思考應用化學模型解題時的思路與方法，明確應用時的注意事項，遇到類似問題少走彎路，能夠及時找到解題的突破口。其三，通過解決問題要求學生重新審視構建的化學模型，結合從問題中獲得的啟發調整相關細節，進一步對化學模型進行完善，為其更好的應用于解題中做好鋪墊。最后，還要在課堂上與學生積極互動，了解學生模型構建情況，并給予學生針對性的鼓勵、指引，尤其糾正模型中的錯誤，使其嘗到化學模型構建的成就感，在應用化學模型中樹立對學習的自信。

完成“共價鍵模型”知識講解后，在課堂上可設計如下模型的應用性問題情境：

媒體播放“石墨烯材料發現與應用視頻”，要求學生討論并解釋下列問題：

（1）石墨烯中含極性鍵還是非極性鍵？（2）石墨烯可用于制造高強度拉網的原因？（3）在其平面結構中碳碳鍵的夾角為多少？（4）為什么石墨烯能導電？

以上問題題目很好的考查了共價鍵模型的應用，鞏固了共價鍵形成、類型和鍵能、鍵角等重點知識，實現了模型向現實應用情境的建構。

三、做好基于情境-模型雙向建構的教學應當注意的一些問題

做好基于情境-模型雙向建構的教學設計，首先要讓學生充分認識到構建化學模型的重要意義，引導學生積極參與到解析化學情境、建構化學模型和應用模型解決新的情境問題的過程中來。要充分發揮學生的主體地位，使模型建構過程活動化。教師示范下，讓學生主動參與，學會從教學情境中抽象出化學學科模型。要巧用問題引導，圍繞所學知識設計相關的問題串，鼓勵學生在課堂上積極思考、認真討論，并對教學情境中揭示的規律，進行概括歸納，嘗試著自我構建概念或思維模型。要注重教學過程中的情境應用與模型建構的適時反饋、及時修正、多角度評價，以促進模型建構的水平提高。

筆者認為，情境-模型雙向建構能很好的解決以往師生模型觀念不足的問題，促進學生知識掌握與化學學科素養的提升。在教學中，應積極實踐，不斷的總結，使高中化學教學效率不斷提升。

參考文獻

[1]黃秀娟，陳迪妹.高中化學“情境·模型”教學模式的實例研究——以蘇教版化學1“從鋁土礦中提取鋁”為例[J].化學教與學，2017（11）：6-10.

[2]歷晶.CPUP模型視角下化學優質課堂中邏輯性和參與性特征研究[D].東北師范大學，2015.

[3]常詩音.基于模型認知下高中化學教學中思維模型建構的研究[D].云南師范大學，2019.

本文系福建省"十三五"教育規劃2018年度課題“基于'情境-模型`雙向建構的高中化學教學實踐研究（立項批準號：FJJKXB18-552）"研究成果